Question

【題目】如圖所示，一個(gè)高H＝20cm的絕熱氣缸倒掛在天花板上，由絕熱活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，已知活塞的質(zhì)量m=2kg，面積S＝0.02m2，開(kāi)始時(shí)活塞靜止于氣缸的正中間，氣缸內(nèi)氣體的溫度27°C，現(xiàn)通過(guò)電熱絲緩慢加熱氣缸內(nèi)的氣體，缸內(nèi)氣體吸收Q＝1.2×103J熱量的過(guò)程中活塞下降了5cm，活塞與氣缸間的摩擦力忽略不計(jì)，忽略活塞和缸體的厚度，大氣壓強(qiáng)P0＝1.01×105Pa，g取10m/s2。求：

①吸收熱量后缸內(nèi)氣體的溫度；

②整個(gè)過(guò)程中氣體內(nèi)能的變化量。

Answer 1

【答案】①375K；②1100J

【解析】

氣缸內(nèi)氣體溫度27℃時(shí)，對(duì)活塞有：

吸收熱量后，對(duì)活塞：

解得

對(duì)這一過(guò)程缸內(nèi)的氣體，由理想氣體狀態(tài)方程得：

其中，

聯(lián)立解得：，

（2）在加熱過(guò)程中，氣體對(duì)外做功：

內(nèi)能的變化量